1、液相色譜基本原理與應(yīng)用一、一、液相色譜定義液相色譜定義 高效液相色譜是在經(jīng)典液相色譜基礎(chǔ)上，引入了氣相色譜的理論，在技術(shù)上采用了高壓泵高壓泵、高效固定相高效固定相和高靈敏度檢測(cè)器高靈敏度檢測(cè)器，因而具備速度快、效率高、靈敏度高、操作自動(dòng)化的特點(diǎn)。1.1.高效液相色譜法與氣相色譜法高效液相色譜法與氣相色譜法(1)氣相色譜法分析對(duì)象分析對(duì)象只限于分析氣體和沸點(diǎn)較低的化合物，它們僅占有機(jī)物總數(shù)的20。對(duì)于占有機(jī)物總數(shù)近80的那些高沸點(diǎn)、熱穩(wěn)定性差、摩爾質(zhì)量大的物質(zhì)，目前主要采用高效液相色譜法進(jìn)行分離和分析。 (2)氣相色譜采用流動(dòng)相流動(dòng)相是惰性氣體惰性氣體，它對(duì)組分沒(méi)有親和力，即不產(chǎn)生相互作用力，僅

2、起運(yùn)載作用。而高效液相色譜法中流動(dòng)相可選用不同極性的液體不同極性的液體，選擇余地大，它對(duì)組分可產(chǎn)生一定親和力，并參與固定相對(duì)組分作用的劇烈競(jìng)爭(zhēng)。因此，流動(dòng)相對(duì)分離起很大作用，相當(dāng)于增加了一個(gè)控制和改進(jìn)分離條件的參數(shù)，這為選擇最佳分離條件提供了極大方便。(3)氣相色譜一般都在較高溫度較高溫度下進(jìn)行的，而高效液相色譜法則經(jīng)?？稍谑覝厥覝貤l件下工作。二、儀器結(jié)構(gòu)與原理二、儀器結(jié)構(gòu)與原理高效液相色譜儀一般可分為4個(gè)主要部分：高壓輸液系統(tǒng)進(jìn)樣系統(tǒng)分離系統(tǒng)1. 檢測(cè)系統(tǒng)1.高壓輸液系統(tǒng)色譜泵恒壓泵恒流泵氣動(dòng)放大泵注射泵單柱塞泵雙柱塞泵隔膜泵并聯(lián)泵串聯(lián)泵2.進(jìn)樣系統(tǒng)3.分離系統(tǒng) 色譜柱色譜柱 柱溫箱柱溫箱4

3、.檢測(cè)系統(tǒng)紫外檢測(cè)器二極管陣列檢測(cè)器熒光檢測(cè)器示差折光檢測(cè)器蒸發(fā)光散射檢測(cè)器質(zhì)譜檢測(cè)器等等 三、HPLC在各領(lǐng)域的主要應(yīng)用 環(huán)境：常見(jiàn)多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯、硝基化合物、酚類(lèi)化合物、鄰苯二甲酸脂、有機(jī)農(nóng)藥等。 農(nóng)業(yè)：土壤礦物成分、肥料、飼料添加劑、茶葉等農(nóng)產(chǎn)品中無(wú)機(jī)和有機(jī)成分等。 食品：有機(jī)酸、氨基酸、糖、維生素、脂肪酸、香料、甜味劑、防腐劑、人工色素、病原微生物、霉菌毒素、多核芳烴等。 材料：液晶材料、合成高分子材料等。 化工：無(wú)機(jī)化工產(chǎn)品、合成高分子化合物、表面活性劑、洗滌劑成分、化妝品、染料等。 生物：氨基酸、多肽、蛋白質(zhì)、核糖核酸、生物胺、多糖、酶、天然高分子化合物等。 醫(yī)藥：人體化學(xué)成分

4、、各類(lèi)合成藥物成分、各種天然植物和動(dòng)物藥物化學(xué)成分等。1.環(huán)境保護(hù) HPLC 已在環(huán)境監(jiān)測(cè)中得到廣泛應(yīng)用, 特別適用于分子量大、揮發(fā)性低、熱穩(wěn)定性差的有機(jī)污染物的分離和分析。 例如多環(huán)芳烴（PAHs）、鄰苯二甲酸酯類(lèi)（PAEs）、酚類(lèi)、多環(huán)聯(lián)苯、聯(lián)苯胺類(lèi)、陰離子表面活性劑、有機(jī)農(nóng)藥、除草劑等。多環(huán)芳烴（PAHs） 目前世界上公認(rèn)的多環(huán)芳烴類(lèi)物質(zhì)為萘、蒽、菲、苯并a芘等16項(xiàng)，特別是苯并a芘是強(qiáng)致癌物質(zhì)，其廣泛存在于大氣飄塵、水、土壤、生物等環(huán)境中， 嚴(yán)重影響身體健康。 可能含有多環(huán)芳香烴的材料：可能含有多環(huán)芳香烴的材料： 電線，插頭，塑料手柄，塑料包裝箱，橡膠手柄，有異味塑料，橡膠產(chǎn)品。在電子

5、電器制造業(yè)中， PAHs 通常是作為塑料添加劑進(jìn)入生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，如塑料粒子在擠塑的時(shí)候，和模具之間存在黏著，此時(shí)要加入脫膜劑，而脫膜劑中可能含有 PAHs 。多環(huán)芳烴標(biāo)準(zhǔn)品色譜圖 萘 苊 烯 苊 芴 菲 蒽 熒 蒽 芘 苯 并 a蒽 屈 苯 并 b熒 蒽 苯 并 k熒 蒽 苯 并 a芘 二 苯 并 a， h蒽 苯 并 g， h， i苝 茚 苯 1， 2， 3-cd苝-1000100200300400500600700800900mV3691215182124273033min鄰苯二甲酸酯類(lèi)化合物（PAEs） 鄰苯二甲酸酯類(lèi)化合物的測(cè)定在全球主要工業(yè)國(guó)的生態(tài)環(huán)境中已達(dá)到了普遍檢出的程度。它在環(huán)境中

6、殘留期較長(zhǎng), 生物對(duì)鄰苯二甲酸酯有較強(qiáng)的富集作用。一旦進(jìn)入自然生態(tài)系統(tǒng)中, 對(duì)其健康帶來(lái)的危害是無(wú)法估計(jì)的。 歐盟將鄰苯二甲酸丁基芐基酯( BBP) 、鄰苯二甲酸二正丁酯( DBP) 、鄰苯二甲酸二異辛酯( DEHP) 、鄰苯二甲酸二正辛酯( DNOP) 、鄰苯二甲酸二異壬酯(DINP) 、鄰苯二甲酸二異葵酯( DIDP) 6 種PAEs 列為優(yōu)先控制的有毒污染物。 主要存在于：主要存在于：玩具、食品包裝材料、醫(yī)用血袋和膠管、聚乙烯地板和壁紙、清潔劑、潤(rùn)滑油、個(gè)人護(hù)理用品（如指甲油、頭發(fā)噴霧劑、香皂和洗發(fā)液）等數(shù)百種產(chǎn)品中。鄰苯6P標(biāo)準(zhǔn)色譜圖鄰苯16P標(biāo)準(zhǔn)色譜圖多溴聯(lián)苯醚 是一種添加型高效阻燃

7、劑，由于其含溴量高，熱穩(wěn)定性好，添加量少，因而被廣泛用于高分子塑料的阻燃。 十溴聯(lián)苯醚的熱穩(wěn)定性非常好，適用于要求加工溫度高的聚合物?？捎米骶垡蚁郾?，ABS樹(shù)脂，聚苯醚，聚碳酸酯，聚氨酯，聚氯乙烯，環(huán)氧樹(shù)脂，PBT，PET，硅橡膠和三元乙丙橡膠等的阻燃劑，被廣泛用于橡膠運(yùn)輸帶，石油加工，工業(yè)橡膠制品的阻燃添加劑。多溴聯(lián)苯醚標(biāo)準(zhǔn)品譜圖 1-PBDE 2-PBDE 3-PBDE 4-PBDE 6-PBDE 5-PBDE 7-PBDE 9-PBDE 8-PBDE 10-PBDE-1000100200300400500600700800900mV36912151821242730min農(nóng)藥和除草

8、劑 隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步， 人們?yōu)榱双@得農(nóng)業(yè)豐收， 化肥、農(nóng)藥、除草劑等的使用量也日益增加，甚至在高爾夫球場(chǎng)、足球場(chǎng)等也使用殺蟲(chóng)劑、滅菌劑等。這些都給環(huán)境帶來(lái)污染。在不揮發(fā)性和受熱易分解的以及極性農(nóng)藥組分監(jiān)測(cè)中HPLC 比GC更為合適, 而且在這類(lèi)農(nóng)藥及其降解產(chǎn)物、代謝產(chǎn)物的分析中，HPLC 得到廣泛的應(yīng)用，除紫外、示差折光檢測(cè)器外，電化學(xué)、熒光、二極管陣列等檢測(cè)器均有應(yīng)用。氨基甲酸酯類(lèi)農(nóng)藥殘留甲醛 甲醛是一種重要的有機(jī)原料，主要用于人工合成黏結(jié)劑，如：制酚醛樹(shù)脂、合成纖維(如合成維尼綸聚乙烯醇縮甲醛)、皮革工業(yè)、醫(yī)藥、染料等。還殺菌和防腐能力，可浸制生物標(biāo)本，其稀溶液(0.10

9、.5)農(nóng)業(yè)上可用來(lái)浸種，給種子消毒。甲醛標(biāo)準(zhǔn)品色譜圖 甲醛-1000100200300400500600700800900mV0.91.82.73.64.55.46.37.28.19min富馬酸二甲酯（DMF） 富馬酸二甲酯簡(jiǎn)稱為DMF。它具有低毒、高效、廣譜抗菌、安全、化學(xué)穩(wěn)定性好、作用時(shí)間長(zhǎng)、適用的PH值范圍寬等特點(diǎn) 。 廣泛應(yīng)用于食品、飲料、飼料、中藥材、化妝品、魚(yú)、肉、蔬菜、水果等防霉、防腐、防蟲(chóng)、保鮮 。富馬酸二甲酯標(biāo)準(zhǔn)品色譜圖 DMF-1000100200300400500600700800900mV0.71.42.12.83.54.24.95.66.37min2.2.食品分析中的

10、應(yīng)用食品分析中的應(yīng)用 食品營(yíng)養(yǎng)成分分析食品營(yíng)養(yǎng)成分分析 食品添加劑分析食品添加劑分析 食品污染物分析食品污染物分析食品營(yíng)養(yǎng)成分分析食品營(yíng)養(yǎng)成分分析 食品營(yíng)養(yǎng)成分有：食品營(yíng)養(yǎng)成分有： 蛋白質(zhì)、氨基酸、糖類(lèi)、維生素、蛋白質(zhì)、氨基酸、糖類(lèi)、維生素、香料、有機(jī)酸（檸檬酸、蘋(píng)果酸等）、有機(jī)胺、香料、有機(jī)酸（檸檬酸、蘋(píng)果酸等）、有機(jī)胺、礦物質(zhì)等礦物質(zhì)等氨基酸標(biāo)樣色譜圖啤酒中有機(jī)酸分析食品添加劑分析食品添加劑分析 食品添加劑指為改善食品品質(zhì)和色、香、味以及為防腐、保鮮和加工工藝的需要而加入的人工合成或者天然物質(zhì)，主要分為甜味劑、防腐劑、甜味劑、防腐劑、著色劑（合成色素如檸檬黃、莧菜紅、靛藍(lán)、胭著色劑（合成色

11、素如檸檬黃、莧菜紅、靛藍(lán)、胭脂紅、日落黃、亮藍(lán)等）、抗氧化劑等。脂紅、日落黃、亮藍(lán)等）、抗氧化劑等。 天然食品添加劑一般對(duì)人體無(wú)害，但目前所使用的絕大多數(shù)是化學(xué)合成添加劑，有的具有一定的毒性，如不加以限制使用，對(duì)人體健康會(huì)產(chǎn)生危害。因此，測(cè)定食品中添加劑的含量以控制其使用量，對(duì)保證食品質(zhì)量，保障人民健康具有十分重要的意義。防腐劑 防腐劑可以抑制食品中微生物的繁殖或殺滅之，防止食物腐敗，保持食品的鮮度和良好品質(zhì)。常用的防腐劑有苯甲酸及其鈉鹽，山梨酸及其鈉鹽等。在我國(guó)，目前食品生產(chǎn)中使用的防腐劑絕大多數(shù)都是人工合成的，使用不當(dāng)會(huì)有一定的副作用；有些防腐劑甚至含有微量毒素，長(zhǎng)期過(guò)量攝入會(huì)對(duì)人體健康造

12、成一定的損害，而且隨著人們對(duì)綠色食品的要求不斷提高，食品中防腐劑含量的測(cè)定就顯得尤其重要。甜味劑 天然甜味劑有蔗糖、葡萄糖、甘草酸鈉鹽等 人工甜味劑有糖精及其鈉鹽、環(huán)已基氨基磺酸鈉等。而糖精鈉價(jià)格低廉，添加方便，故使用面很廣。但如不嚴(yán)格控制添加量，過(guò)量會(huì)對(duì)人體造成危害。因此必須對(duì)市售食品中添加劑糖精鈉的情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。苯甲酸、山梨酸和糖精鈉色譜圖三聚氰胺標(biāo)準(zhǔn)品色譜圖食用色素 為了改善食品的感官性狀，允許在食品中添加一定限量的食用色素。食用色素可分為食用天然色素和合成色素，天然色素來(lái)源于植物色素和動(dòng)物色素，一般較為安全。但合成色素大都有慢性毒性或致癌性，必須嚴(yán)格控制使用種類(lèi)及含量。 合成食用色素合

13、成食用色素：是以從煤焦油中分離出來(lái)的苯胺染料為原料制成的。這類(lèi)色素大多對(duì)人體有害，表現(xiàn)在3方面，即一般毒性、致瀉性和致癌性。因此，要嚴(yán)格管理，不得濫用。我國(guó)規(guī)定的人工合成色素也只有5種，就是莧菜紅、胭脂紅、檸檬黃、靛藍(lán)和日落黃，其最大容許使用量都0.01%莧菜紅、胭脂紅、檸檬黃、靛藍(lán)和日落黃標(biāo)準(zhǔn)色譜圖食品污染物分析食品污染物分析 霉菌毒素（黃曲霉毒素、黃桿菌毒素、霉菌毒素（黃曲霉毒素、黃桿菌毒素、大腸桿菌毒素等）、微量元素、農(nóng)藥殘留大腸桿菌毒素等）、微量元素、農(nóng)藥殘留等。等。 其中黃曲霉素存在最為普遍，是食品其中黃曲霉素存在最為普遍，是食品貯存時(shí)由真菌產(chǎn)生的毒素，有致癌作用。貯存時(shí)由真菌產(chǎn)生的

14、毒素，有致癌作用。3.醫(yī)藥中的應(yīng)用合成藥物合成藥物：抗生素、抗憂郁藥物（冬眠靈、：抗生素、抗憂郁藥物（冬眠靈、氯丙咪嗪、安定、利眠寧、苯巴比妥等）、氯丙咪嗪、安定、利眠寧、苯巴比妥等）、黃胺類(lèi)藥等黃胺類(lèi)藥等天然藥物生物堿天然藥物生物堿（吲哚堿、顛茄堿、鴉片堿、（吲哚堿、顛茄堿、鴉片堿、強(qiáng)心甙）等強(qiáng)心甙）等 生物堿類(lèi)生物堿類(lèi)是存在于生物體（主要為植物）中的一類(lèi)含氮的堿性有機(jī)化合物，大多數(shù)有復(fù)雜的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，氮素多包含在環(huán)內(nèi)，有顯著的生物活性，是中草藥中重要的有效成分之一。在現(xiàn)代的分析手段中，高效液相法是分析和分離生物堿類(lèi)化合物的主要手段之一。磺胺類(lèi)藥物水溶性維生素的分離4.化工中的應(yīng)用 主要應(yīng)用在

15、無(wú)機(jī)化工產(chǎn)品、合成高分子化合物、表面活性劑、洗滌劑成分、化妝品、染料等。偶氮染料 偶氮染料偶氮基兩端連接方基的一類(lèi)有偶氮染料偶氮基兩端連接方基的一類(lèi)有機(jī)化合物機(jī)化合物) )是紡織品服裝在印染工藝中應(yīng)用是紡織品服裝在印染工藝中應(yīng)用最廣泛的一類(lèi)合成染料，用于多種天然和最廣泛的一類(lèi)合成染料，用于多種天然和合成纖維的染色和印花，也用于油漆、塑合成纖維的染色和印花，也用于油漆、塑料、橡膠等的著色。在特殊條件下，它能料、橡膠等的著色。在特殊條件下，它能分解產(chǎn)生分解產(chǎn)生2020多種致癌芳香胺，經(jīng)過(guò)活化作多種致癌芳香胺，經(jīng)過(guò)活化作用改變?nèi)梭w的用改變?nèi)梭w的DNADNA結(jié)構(gòu)引起病變和誘發(fā)癌癥。結(jié)構(gòu)引起病變和誘發(fā)癌

16、癥。 需要檢測(cè)偶氮的產(chǎn)品 1 服裝、被褥、毛巾、假發(fā)、假眉毛、帽子、尿布以及其他的清潔衛(wèi)生用品、睡袋 2 鞋、手套、手表帶、手提袋、各種錢(qián)包、公文包、椅子套 3 紡織或皮革玩具、帶有紡織或皮革服裝的玩具、合成染料有機(jī)化合物染料 24種禁用偶氮染料標(biāo)準(zhǔn)品色譜圖-50.0010.0070.00130.00190.00250.004.004.505.005.506.006.507.007.508.008.509.00mAUmin5.49四氯苯酚6.39五氯苯酚7.31三氯苯酚含氯苯酚 含氯苯酚作為一種防腐、防霉、防蛀劑使用在皮革等生態(tài)紡織品行業(yè)中，三氯苯酚具有一定的防霉效果，但是對(duì)人體具有較大的生物

17、毒性，因其有升華的特性，揮發(fā)性極強(qiáng)，吸入或經(jīng)皮膚吸收可引起頭痛、疲倦、眼睛、粘膜及皮膚的刺激癥狀、神經(jīng)痛、多汗、呼吸艱難、發(fā)紺、肝、腎損害等。 含氯苯酚標(biāo)準(zhǔn)品色譜圖5.生物 主要有：氨基酸、多肽、蛋白質(zhì)、核糖核酸、生物胺、多糖、酶、天然高分子化合物等。多肽色譜圖果糖色譜圖NoImage6.材料 高分子材料：以高分子化合物為基礎(chǔ)的材料，是由相對(duì)分子質(zhì)量較高的化合物構(gòu)成的。主要包括橡膠、塑料、纖維、涂料、膠粘劑和高分子基復(fù)合材料，所有的生命體都可以看作是高分子的集合。 環(huán)氧樹(shù)脂含量色譜圖熒光增白劑色譜圖1.8682.1782.6803.5514.1186.72512.98113.43114.607

18、15.44315.77116.56517.93219.19119.91424.687-200020040060080010001200140016001800mV369121518212427min四、生產(chǎn)液相色譜儀器的廠家 進(jìn)口儀器品牌 國(guó)產(chǎn)儀器品牌（含國(guó)內(nèi)組裝）進(jìn)口儀器品牌 沃特世（Waters）、安捷倫（Agilent）、日本島津（Shimadzu）、戴安（Dionex）、 PE（PerkinElmer）、瓦里安（Varian，被安捷倫收購(gòu)）、熱電（Thermo）、日立（Hitachi、天美代理）、日本分光（Jasco、華洋科儀代理）、德國(guó)諾爾（Knauer）、貝克曼（Bekman）還有韓國(guó)英麟（YoungLin）、澳大利亞GBC、吉爾森（Gilson）等。 國(guó)產(chǎn)儀器品牌 天瑞儀器天瑞儀器 大連依利特大連依利特 賽智科技賽智科技 北分瑞利北分瑞利 北京東西電子北京東西電子 北京創(chuàng)新通恒北京創(chuàng)新通恒 上海天美上海天美 上海伍豐上海伍豐北京創(chuàng)新通恒北京創(chuàng)新通恒 成立于2000年，是中國(guó)國(guó)內(nèi)專(zhuān)業(yè)從事液相色譜儀研發(fā)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售的高科技企業(yè)，生產(chǎn)LC2000系列